动物双歧杆菌AD011表面脂蛋白的全基因组预测和功能分析

[目的]运用生物信息学方法预测动物双歧杆菌AD011定位于细胞膜的表面脂蛋白,为后续研究该菌与宿主相互作用的分子机制提供基础资料。[方法]用Signal P 4.0和Lipo P软件对动物双歧杆菌AD011全基因组编码蛋白中表面脂蛋白和信号肽进行预测,同时采用COG功能数据库对预测的脂蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]对动物双歧杆菌AD011基因组1 518个蛋白的表面脂蛋白预测,结果表明,19个蛋白具有脂蛋白信号肽。功能分析显示,该菌株19个脂蛋白中有3个蛋白没有功能注释,16个蛋白有功能注释,其中10个蛋白参与氨基酸代谢与转运、3个蛋白参与碳水化合物代谢与转运,3个蛋白参与无机盐离子代谢与转运。[结论]动物双歧杆菌AD011表面脂蛋白参与的功能主要与营养物质的转运和代谢有关。     

双歧杆菌BB12菌株Sec分泌途径及底物蛋白分析

[目的]采用生物信息学方法分析双歧杆菌BB12菌株的Sec途径分泌系统及预测底物蛋白。[方法]以双歧杆菌BB12菌株基因组注释的蛋白氨基酸序列为研究对象,在NCBI中以Fasta形式下载,采用一系列生物信息学软件分析该基因组中Sec分泌途径及底物蛋白行使的功能,同时采用COG功能数据库对这些蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]通过分析发现双歧杆菌BB12菌株Sec分泌途径相关的蛋白基因共有9个,其中5个是Sec分泌途径构建蛋白基因,2个信号肽酶识别基因,1个脂蛋白信号肽识别基因和1个信号肽识别蛋白编码基因。Sec底物蛋白分析发现该菌共含1 583个蛋白,经过Sec分泌途径到细胞外的蛋白有57个,35个具有COG功能,占61%,其中被Spase Ⅰ型信号肽酶识别的有37个,被SpaseⅡ型信号肽酶识别的有20个。[结论]COG功能注释显示一些蛋白没有功能,有功能的蛋白主要与氨基酸运输和代谢、碳水化合物的运输和代谢、功能细胞壁/膜和无机离子运输和代谢功能有关。     

青春双歧杆菌ATCC15703I型Sec途径分泌蛋白的预测和功能分析

[目的]对青春双歧杆菌分泌蛋白进行预测和功能分析,为分析该菌胞外蛋白的分泌机制和功能打下基础.[方法]以青春双歧杆菌代表菌株ATCC15703基因组编码蛋白序列为研究对象,采用 SignalP 4.0和TMHMM 2.0 软件分析该菌株的I型Sec途径分泌蛋白,同时采用COG功能数据库(Cluster of Orthologous Groups of proteins)对预测的这类分泌蛋白进行功能分析.[结果]青春双歧杆菌ATCC15703的1 648个蛋白中有91个被I 型(Spase I)信号肽酶识别的I型Sec途径分泌蛋白,分泌蛋白的信号肽长度最大的有54个氨基酸,最小的有11个氨基酸.I 型Sec途径分泌蛋白的功能分析结果显示,分泌蛋白主要参与碳水化合物代谢与转运,氨基酸代谢与转运,复制、重组和修复,以及无机离子代谢和转运.[结论]青春双歧杆菌I型Sec途径分泌蛋白的预测和功能分析为了解该菌胞外蛋白的分泌机制提供了数据基础.     

动物双歧杆菌AD011细胞壁蛋白的预测和功能分析

[目的]运用生物信息学方法预测动物双歧杆菌AD011锚定于细胞壁的蛋白并进行功能分析,为后续研究该菌与宿主相互作用的分子机制提供基础资料。[方法]用Phobius和SignalP 4.0软件对动物双歧杆菌AD011全基因组编码蛋白中细胞壁蛋白进行预测,同时采用COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)功能数据库对预测的细胞壁蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]动物双歧杆菌AD011基因组1 518个编码蛋白中,11个蛋白含有细胞壁的锚定基序,6个蛋白含有LP×TG基序,1个蛋白含有Lys M基序,1个蛋白含有PG结合区域,2个蛋白含有SLH结构域,1个蛋白含有NLPC_P60结构域。细胞壁蛋白功能分析结果显示,11个细胞壁蛋白中,9个蛋白没有功能注释,2个蛋白(NLP/P60 protein和1,4-beta-N-acetylmuramidase)参与细胞壁和细胞膜的生物合成。[结论]动物双歧杆菌AD011大多数细胞壁蛋白功能未知,还需在以后的研究中进行进一步的功能注释。     

动物双歧杆菌AD011暴露外表面蛋白的种类和功能分析

[目的]分析动物双歧杆菌AD011暴露外表面蛋白的种类和功能,有助于了解该菌株的各项生理功能以及为探讨该菌与宿主相互作用的分子机制奠定基础。[方法]以动物双歧杆菌AD011基因组序列为研究对象,采用Inmembrane方法和COG功能数据库对预测的外表面蛋白进行功能注释和聚类分析。[结果]AD011菌体暴露外表面蛋白数目为193个,包括11个细胞壁蛋白、20个脂蛋白、暴露外表面的膜蛋白140个、22个细胞外蛋白。AD011外表面蛋白的功能分析结果显示,193个外表面蛋白中,含有较大比例的蛋白没有功能注释(78个),115个蛋白具有COG功能注释。在有功能注释的蛋白中,所占比例较大的是氨基酸转运与代谢(16个),无机离子转运与代谢(14个),细胞壁、细胞膜生物合成(13个),碳水化合物转运与代谢(10个),防御机制(10个)等有关蛋白。[结论]AD011菌体外表面蛋白与营养物质的吸收和转运,细胞壁、细胞膜生物合成,防御机制有关。     

长双歧杆菌NCC2705分泌蛋白的全基因组预测和功能分析

以长双歧杆菌NCC2705基因组序列为研究对象,使用Signal P 4.0、Lipo P、TMHMM 2.0软件分析该基因组中的分泌蛋白及其信号肽的类型,同时采用COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)功能数据库对预测的分泌蛋白进行功能注释和聚类分析。结果表明,长双岐杆菌NCC2705中共有37个Sec途径分泌蛋白,其中Sec途径分泌蛋白包括27个被I型(SPaseⅠ)信号肽酶和10个Ⅱ型信号肽酶(Spase II)识别的蛋白,Sec途径分泌蛋白信号肽长度最多的有52个氨基酸,最少的有10个氨基酸。分泌蛋白的功能分析表明,该菌株分泌蛋白中含有大部分的假定蛋白,主要参与氨基酸代谢与转运、碳水化合物代谢转运,无机盐离子代谢转运,细胞壁和细胞膜生物合成的功能有关。     

一株牦牛源产细菌素植物乳杆菌SWUN5815全基因组测序及序列分析

旨在分析一株牦牛源植物乳杆菌SWUN5815的全基因组序列测序,并对该菌株的功能特性基因进行挖掘.基于PacBio RSII测序平台对乳杆菌SWUN5815进行全基因组测序分析和GO、KEGG、COG和NR数据库进行基因组基本功能注释.结果 表明:1)植物乳杆菌SWUN5815的基因组大小为3.27 Mb,GC含量44...     

生防蜡样芽胞杆菌Bacillus cereus 905基因组测序及分析

为深入研究蜡样芽胞杆菌905(Bacillus cereus 905)的促生防病机制以及为进一步优化该菌株提供遗传学信息,采用454焦磷酸测序技术对B.cereus 905基因组进行了测序,并使用相关软件对测序数据进行了基因组拼接、基因功能预测与注释、基因本体分析(GO)、直系同源基因簇(COG)聚类分析以及共线性分析。结果表明:B.cereus 905基因组草图序列大小约为5.39 Mb,GC含量35.05%,由127个片段重叠群组成;该序列已提交GenBank数据库,登录号为LSTW00000000;分析发现菌株905的基因组与其他蜡样芽胞杆菌的基因组有显著的共线性关系;菌株905基因组中存在相当数量的与促生防病功能相关的基因。本研究通过对B.cereus 905基因组的测序为该菌株的优化提供了序列信息。     

动物双歧杆菌A12的肠道动态分布规律及其对便秘缓解效果研究

[目的]检测动物双歧杆菌A12的肠道动态分布规律及其对小鼠便秘的缓解效果.[方法]采用大鼠动物模型,分别一次灌胃和7d连续灌胃2.5×109CFU动物双歧杆菌A12活菌细胞,不同时间点收集肠道内容物,利用菌株特异性引物,应用叠氮溴化丙锭与聚合酶链式反应结合方法定量检测动物双歧杆菌A12在肠道各部位的存活数量;进一步采用小鼠便秘模型,评价动物双歧杆菌A12对便秘小鼠的排便及小肠蠕动情况的改善效果.[结果]一次灌服,动物双歧杆菌A12在胃、回肠、结肠和直肠的排空时间分别为6、24、36和48 h.连续7 d灌服,灌服结束7 d后大鼠盲肠和结肠均可检测到动物双歧杆菌A12活菌细胞,14d后低于检出限;此外,动物双歧杆菌A12活菌细胞可以显著提高便秘小鼠的排便质量、数量、含水率,及其小肠推进率.[结论]动物双歧杆菌A12可通过胃肠道并在肠道内有至少7 d的留存能力,可以显著缓解便秘症状.     

芽孢杆菌菌株TYF-B5-5的产乙醇特性及其全基因组测序分析

菌株TYF-B5-5(NCBI网站基因登录号为WJHD00000000)是太原理工大学微生物课题组从山西食醋中分离筛选出的1株嗜热耐酸野生菌株,通过NCBI数据库将菌株的16S r RNA进行Blast同源比对,确认为芽孢杆菌。菌株TYF-B5-5可以利用木质纤维素一步发酵生产乙醇,在以天然玉米秸秆为唯一碳源时,最适条件下乙醇浓度可达8.0 mmol/L。为了进一步了解该菌株的代谢机制及其特性,对菌株TYF-B5-5进行了全基因组测序。结果显示,该菌株基因组大小为3 984 415 bp,GC含量为43.56%,有11个scaffolds和12个contigs,共有4 303个基因得到注释;通过数据库比对分析,完成了菌株TYF-B5-5丙酮酸到乙醇代谢过程5种关键基因的功能预测。菌株TYF-B5-5全基因组测序结果分析可为嗜热芽孢杆菌产乙醇代谢途径的研究提供理论支持。     

ERIC-PCR技术特点及其应用

ERIC序列是近年来发现的存在于原核生物基因组中一类短的重复序列。该序列在染色体上的分布和拷贝数具有种间的特异性,根据序列中心高度保守的44 bp的ERIC核心序列设计反向引物,可扩增出反映细菌基因组结构特征的谱带。由于ERIC-PCR快速简便,图谱重复性好,能用于细菌分类鉴定、环境监测、污染治理以及人和动物肠道菌群结构研究等方面。     

猪圆环病毒2型广东株全基因的克隆与序列分析

根据GenBank中发表的已知猪圆环病毒2型(Porcine Circovims-2,PCV-2)全基因序列,自行设计2对特异性引物,从2株接种疑似断乳仔猪多系统衰竭综合征(post-weaning muhisystemic wasting syndrome,PMWS)仔猪病料的PK-15细胞中提取基因组DNA,以此为模板,用PCR方法分2段扩增2个PCV-2广东株(GZ株和ZS株)的全基因序列．应用序列分析软件DNAstar,对所测2组PCV-2序列与GenBank中的国内外PCV-2毒株进行同源性比较,并绘制系统进化发生树,进行了序列分析．结果表明,2个PCV-2广东株全基因组皆为1767bp,2个毒株间全基因序列核苷酸同源性为77．0％,第一开放阅读框(ORF1)间的核苷酸同源性仅为57．7％,而第二开放阅读框(ORF2)间的核苷酸同源性却高达99．1％．ZS株和GenBank中国内外其他的PCV-2参考毒株序列的核苷酸同源性在95．7％-99．5％之间;而GZ株和其他PCV-2参考毒株序列的核苷酸同源性仅在74．2％-77．1％之间．     

水产动物基因资源和分子育种的研究与应用

基因组测序技术及各种组学技术的革命性进步,促进了基因资源发掘和分子育种技术的跨跃式发展。随着越来越多的水产动物基因组项目相继启动,水产动物基因资源和分子育种研发也随之进入快车道,为实现水产资源深度发掘利用和经济动物的批量快速育种奠定了重要的组学基础。我国在水产养殖动物基因组研究方面处于国际领先地位,但基因资源的利用及分子育种技术的研发仍存在巨大挑战。本文分析了农业领域分子育种及基因资源研究的国内外形势,展望了我国水产动物领域面临的机遇和挑战,并提出了一些具体建议以供参考。     

基因组重排在产纤维素酶木霉改造中的应用

[目的]探讨基因组重排技术在提高木霉纤维素酶活力育种的应用可行性。[方法]利用基因组重排的方法,对一株产纤维素酶的木霉进行改造,并对改造后菌株的纤维素酶活力进行测定和比较。[结果]数据表明诱变育种后纤维素酶活力是野生型菌株的1.17倍;第一轮基因组重排后融合子的平均纤维素酶活力是野生型菌株的1.82倍;第二轮重排后融合子的平均纤维素酶活力是野生型菌株的3.27倍。[结论]该研究表明,基因组重排可以在较短时间内实现微生物某些特性的大幅度提高。     

猪圆环病毒的分子生物学研究进展

介绍了PCV的分子生物学特征,认为PCV-1和PCV-2有一定亲缘关系,但也发生了较大的变异.PCV基因组是以滚环模式进行复制,PCV-1基因组的复制依赖于Rep蛋白.叙述了PCV的分子免疫学特征,认为PCV-2感染猪后可损伤猪体免疫系统、引起免疫抑制.从分子流行病学角度得出PCV-2不同分离株的基因组通常比较稳定,但是不同地区的分离株在基因组序列上还是有所改变.对猪圆环病毒的研究提出了新的问题.     

Genome Analysis of the Bombyx mori Infectious Flacherie Virus Isolated in China

We reported here the complete genome of the Bombyx mori infectious flacherie virus （BmlFV）, BmlFV-CHN01, isolated in China and compared it with the Japanese strain IFV （BmIFV-JAN） sequence. BmIFV-JAN and BmIFV-CHN01 were 99% identical in nucleotide and amino acid sequences. The amino acid sequences of the three structural proteins （VP1, VP3 and VP4） and L protein were 100% identical between the two strains. Phylogenetic analyses based on conserved domains in RNA-dependent RNA polymerases （RdRps） by the neighbor-joining method showed that these two strains were from the same virus. The gain of the whole genome of the BmIFV isolated in China and its weak mutation character established a great foundation to the study of functional genome and the molecular epidemiology of BmIFV.     

甘薯瘟两种不同致病型的初步研究

为明确甘薯瘟Ⅰ型菌与Ⅱ型菌接种同一甘薯品种后具有不同致病力的原因,对2种菌系进行了形态学观察和基因组DNA多态性差异分析.研究结果如下:(1)用甘薯瘟Ⅰ型菌与Ⅱ型菌分别接种金山57,结果表明金山57对Ⅰ型菌表现高抗,对Ⅱ型菌表现高感;(2) 400倍显微镜和10 000倍电镜下观察结果表明,2种菌均为杆状菌、有极生鞭毛,两端钝圆或尖圆,形态学结构无差别;(3)经16SrDNA扩增检测,确认所提取2个菌系的DNA为细菌DNA,运用RAPD分子标记方法对2个菌系的基因组DNA进行PCR扩增,10条RAPD引物共扩增出104条带,其中多态性条带有25条,多态性条带比率为24.04％,2个菌系基因组DNA之间存在明显多态性,基因组DNA之间的差异可能是导致其致病力显著不同的内在原因.     

枯草芽胞杆菌Bs-916的全基因组分析

 【目的】对枯草芽胞杆菌Bs-916进行全基因组测序,为今后更好挖掘和利用该菌生防潜力提供较多的分子生物学信息。【方法】通过应用比较基因组学软件与另一测序菌株Bs168进行全基因组序列分析。【结果】Bs-916菌株全基因组大小为3 925 958 bp,GC含量为46.4%,与其它已测序全基因组芽孢杆菌相比,其GC含量最高;预测所得CDS数为4 056个,152个串联重复区域,转座子103个,IS（插入序列）序列数量37个, tRNA 46个,rRNA 39个;比较基因组学分析其含有8个NRPS/PKS基因簇,其中bacillomycin L,macrolactin,difficidin这3个基因簇在比较菌株Bs168中不存在;该菌还含有植酸酶基因、comAPQX及sfp等与生防因子相关的基因。【结论】Bs-916菌株全基因组含有多种抗菌物质编码基因簇,是一类具有极大生防潜力的典型根际革兰氏阳性菌株。该菌株全基因组序列的测定及其遗传操作方法的可行性,有利于其次生代谢产物的开发和利用。次生代谢产物具有潜在的应用价值,有望在未来开发成独特的农业生物工程制剂。     

7株猪圆环病毒2型福建分离株全基因组序列分析

根据已发表的猪圆环病毒2型(PCV2)基因序列,分段设计2对PCV2特异性引物,用PCR方法扩增近年从福建省部分发病猪场分离鉴定的7株PCV2的全基因序列并进行比对分析.结果表明:7株PCV2基因组全长1767 bp,与GenBank上发表的17株PCV2参考毒株的同源性为94.7%-99.5%;7株PCV2分离株之间的全基因同源性高达98.4%-99.5%;7株PCV2 ORF2编码蛋白均具有很强的亲水性和抗原性,其核苷酸及推导的氨基酸同源性高达98.9%-99.7%和97.9%-99.6%,与参考毒株的同源性分别为91.1%-99.7%和85%-100%,存在一定的差异.可见,7株PCV2在基因水平上差异不显著,在地域分布上也没有明显差异.     

动物、环境及饲养员多重耐药大肠杆菌的PFGE分型研究

【目的】了解养殖场多重耐药大肠杆菌耐药性的传播机制，探讨人、动物与环境间耐药菌垂直克隆传播的可能性。【方法】采用脉冲场凝胶电泳（PFGE）分型方法对分离自养殖场动物、环境和饲养员的86株耐药谱相近多重耐药大肠杆菌进行DNA指纹图谱分型，比较菌株之间的亲缘关系。【结果】37株鸡场来源大肠杆菌可分为20种PFGE分型；49株猪场来源大肠杆菌可分为24种PFGE分型；同一动物、环境或饲养员采样点分离菌株PFGE指纹图谱相同者较多；同一养殖场不同动物个体、养殖场环境不同采样点、动物和环境以及饲养员和环境都存在PFGE指纹图谱完全相同菌株；鸡场和猪场都发现有属同一PFGE分型的来自动物、饲养员和环境的菌株；86株菌全部对环丙沙星、氨苄西林、链霉素、四环素、多西环素和复方新诺明耐药，相同PFGE分型的菌株其耐药谱型不一定相同。【结论】养殖场动物、环境及饲养员之间存在多重耐药大肠杆菌的克隆传播。